数字信号处理在电子信息工程领域的践行

徐裕岚,王丽丽

身份证号：340406197712223027

摘要：数字信号处理技术是指借助于A/D转换器、低通/高通滤波器等硬件装置，对无线网络通信中的数字射频信号、带宽信号等进行转换与变频处理。在电子信息工程数字控制平台的构建中，可以利用数字信号处理技术微处理器架构，以及网络通信协议和通信接口，设置整个系统的控制电路、信号检测与调理电路、驱动电路等组成结构，对系统内存在的多种故障信号做出逻辑判断，保证整个电工电子系统符合实际工程应用的要求。

关键词：数字信号处理；电子信息工程；践行

1电工电子信息系统的主电路及控制装置结构

电工电子信息化系统在不同网络工程、工业制造中得到广泛应用，这一形势下对电工电子通用控制平台的开发建设，将很好解决传统模拟电路控制的结构单一、应用成本高、可扩展与移植性差等的问题。因此，利用DSP微处理器、存储器、PWM发生器、串口通信网络，建构起电子装置主电路与控制系统结构，可通过多种控制器、控制算法，来完成一系列数字信号采样、转换、传输等处理的控制。整个电子信息工程系统包含DSP微处理器、程序数据存储器、PWM发生器等的控制单元，以及A/D模数转换器、串口通信、电子装置主电路、开关量输入输出电路、信号采样与调理电路的通信连通单元，在不同行业电子装置控制任务的执行过程中，都可以使用以上的通用控制开发平台。但由于不同控制器内部的模块功能、通信接口存在差异，因而需要选择频率高、集成度高、浮点处理运算能力强的微处理器，以及解决多种控制器之间数字信号传输、处理的通信连接问题，才能最大程度保障电子信息化系统电流、电压和信号调节控制的稳定性。

2数字信号处理技术在电子信息工程中的应用原则

2.1客观性原则

无论采用何种信号处理技术，在应用电子信息工程的过程中，都必须坚持信号处理的客观性原则，数字信号处理技术也不例外。根据这一原理，信号检测工作可以更加客观。在电子信息工程的发展中，数字信号处理技术可以实现对组织形式、运行结果和施工条件的全面反映，实现多层次、多角度的客观分析。

2.2科学性原则

在电子信息工程的应用中，数字信号处理技术也必须遵循科学的原则，即信号处理的结果必须合理地扩展。在电子信息工程可持续发展的基础上，要实现数字信号处理技术的科学应用，首先要有切实可行的技术支持，其次要充分考虑相关的法律法规。确保他的长期健康。

2.3环保性原则

中国正在努力建设一个环境友好、资源节约型社会。数字信号处理技术除了应遵循客观、科学的原则外，还应遵循环境保护的原则。在所有设备和工程正常运行的基础上，必须考虑到环境保护的重要性，努力以尽可能少的资源实现价值最大化。在给社会带来经济效益的同时，也要给社会带来社会效益。

3数字信号处理在电子信息工程领域的践行

3.1宽带中的数字信号处理

从某种角度来看，宽带意味着什么？相对带宽（数据信号的宽带和超过1/4的核心频率比）在雷达探测行业和无线天线行业有着巨大的应用范围。在雷达探测行业，宽带数据解决方案技术主要以精确拷贝的形式，在时域存储与数据信号相关的信息内容。也就是说，在低时域和中频域变换的基础上，使用快速模拟转换器来获取数据信号，数据类型和数据信号在快速存储器中变换并共存。同时，进行所需的有影响力的数据部署；在无线天线行业，数字图像处理主要根据设计方案分析阵列中线阵的相对带宽、多波束方向图、零方向图等方向图。在某些情况下，宽带也指一定的带宽，广泛应用于电子对抗行业。宽带信息内容的使用离不开宽带采集和数据采集技术。前者的重点是宽带数据管理方法，包括观测数据和影响数据。2有三个层次。在宽带采集链路中，必须根据奈奎斯特采样定理，使用模拟转换器对高频附近的输入数据信号进行定量分析。模拟转换器的采样键采用多个并行处理的电压比较器的离散化来采集数据信号。模拟转换器的10位数字是电压比较器数量的1/2。同时，为了防止数据信号引起的频率折叠影响宽带样品定量分析的准确性，必须在整个过程中对样品频率进行操作，它是模拟转换器输入带宽的2.5倍。在电子通信工程行业，常见的形式是将采样率设置为基本输入带宽的2.20~2.50倍。随着模拟转换器采样率向高质量方向发展，瞬时输入数据系统的软件带宽也将向高质量方向发展。此时，必须采用联合电平法来解决模拟转换器硬件配置的不足。例如，当电压比较器的数量为256时，可以使用2.5，连接4个两位模拟转换器，将电压比较器的数量减少到32（2×16）。除了快速模拟转换器采样外，还可以选择光学采样。光采样主要是将短持续时间的光单脉冲与采集的光信号相乘后进行光电转换，得到与光脉冲响应相匹配的数据信号。该阶段常用的方法是488.10GSP光模拟转换器并行处理和计算40位GSP光模拟转换器。

3.2PWM整流控制系统的硬件及模型构成

PWM整流数字信号控制系统，主要包含主电路、控制电路等的组成结构，其中主电路换流器选取100kW的三相PWM整流器，该整流器的设定参数为：直流母线电压500V、交流输入电压AC380V±15%、额定功率100kW、开关频率fc=5kHz。以上参数设置完成后，借助于PSIM(powersimulation)电工电子仿真软件，构建系统主电路的数字信号仿真模型。主电路模型的结构可以得出：主模型分为预充电电路、交流侧电压电流监测电路、三相桥电路、动态负载的组成部分。其中交流输入电压为AC380±50V，预充电电阻值为5Ω/200W。同时三相桥电路作为触发电压脉冲的调节装置，也会根据自然换流电角度的变化，对uvw开关器件做出导通、断开的控制，而PWM整流器也会随着交流侧电压值的变动，发生空载、减半、满载变化。

3.3数字信号处理技术在软件无线电系统中的应用

随着科学技术的飞速发展，软件无线电系统软件得到了广泛的应用。软件无线电系统软件是一种通信体系结构。在具体应用中，它可以作为通信系统的服务平台。数据信号解决技术在通信中的关键应用，完成了软件无线电的声音功能，促进了软件无线电使用多种程序代码进行通信，同时提高了通信的实际效果。软件无线电中使用的数据信号分辨率技术的技术内容主要体现在两个层面。首先是a/D转换器，在使用软件无线电传输信号的过程中，正是由于a/D转换器的存在，才可以根据射频前端将信号转换为宽带网络高频信号。这种转换器对高频信号进行了大量的统一解决方案，完成了将信号转换为数据信号的总体目标。在无线技术中，a/D转换器充分发挥了其巨大的作用。它不仅提高了信号转换的效率，而且提高了软件无线电的水平；其次，变频技术可以用来过滤复杂的数据，也可以用来完成变频技术的实际工作。

4结论

总之，数字信号处理是一种灵活、稳定、可重复的技术。数字信号处理技术在电子信息工程中的应用，不仅可以提高电子信息工程的效率，而且可以及时发现局部或全局故障，保证电子信息工程的安全。因此，根据电子信息工程领域对太赫兹高速通信、短波无线通信和电子设备故障诊断的要求，正确运用迭代并行快速滤波算法，可以进一步推动电子信息工程的发展。小波包分析算法和其他基于硬件电路优化的数字信号处理算法。

参考文献：

[1]郝成.数字信号处理技术在电子信息工程中的应用分析[J].东西南北,2019(13):178.

[2]冼浩然.探讨数字信号处理技术在电子信息工程中的应用[J].卫星电视与宽带多媒体,2019(11):32-33.

[3]任红星,郑海霞.数字信号处理技术在电子信息工程中的应用[J].电子技术与软件工程,2020(22):72-73.

[4]程政铭.数字信号处理技术在电子信息工程中的应用[J].电子测试,2021(1):123-124+117.